AT401642B

AT401642B - TREAD PATTERN PROFILE FOR A VEHICLE TIRE

Info

Publication number: AT401642B
Application number: AT0066093A
Authority: AT
Inventors: Werner Dr Liederer
Original assignee: Semperit Ag
Priority date: 1993-04-01
Filing date: 1993-04-01
Publication date: 1996-10-25
Also published as: EP0618091B1; ATE156071T1; DE59403506D1; ATA66093A; EP0618091A1

Abstract

A vehicle tyre, in particular for use in winter driving conditions. The tread is provided with profile blocks which have a number of fine indents. The fine indents (2, 2', 2'', 12, 22) start from a central area of the profile block (1, 11, 21, 32, 42) extending in a beam-like configuration to the edges of the profile block. <IMAGE>

Description

AT 401 642 BAT 401 642 B

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Laufstreifenprofil für einen Fahrzeugreifen, insbesondere für den Einsatz unter winterlichen Fahrbedingungen, mit Profilblöcken, die jeweils mit einer Vielzahl von strahlenförmig zu den Profilblockkanten verlaufenden Feineinschnitten versehen sind.The present invention relates to a tread pattern for a vehicle tire, in particular for use under winter driving conditions, with tread blocks, each of which is provided with a large number of fine incisions radiating to the tread block edges.

Fahrzeugluftreifen mit Laufstreifenprofilen, deren Profilelemente mit einer Vielzahl von Feineinschnitten versehen sind, haben sich in den letzten Jahren insbesondere im Einsatz unter winterlichen Fahrbedingungen, entweder auf schneeigem oder eisigem Untergrund, sehr gut bewährt. Ein derartiger Fahrzeugreifen ist beispielsweise aus der AT 390.915 B bekannt. Das Laufstreifenprofil dieses Fahrzeugluftreifens besitzt eine entlang der Mittelumfangslinie des Profiles umlaufende Profilrippe sowie seitlich dieser Rippe je zwei sich aus in Umfangsrichtung aneinandergereihten Profilblöcken zusammensetzende Blockreihen. Sowohl die Mittelrippe als auch die Profilblöcke in den Blockreihen sind jeweils mit einer Anzahl von über die Blockbreite bzw. die Rippenbreite durchgehend verlaufenden Feineinschnitten versehen. Diese Feineinschnitte verlaufen im wesentlichen parallel zueinander und sind auch im wesentlichen voneinander gleich beabstandet. Die Feineinschnitte sind ferner in Axialrichtung orientiert, derart, daß sie über einen Großteil ihrer Länge einen Winkel von ca. 30° mit der Axialrichtung einschließen. Reifen mit einem derartigen Laufstreifenprofil haben im allgemeinen gute Griffeigenschaften. Die ausgeprägte Ausrichtung der Feineinschnitte in Axialrichtung bewirkt jedoch, daß die Profilblöcke in Umfangsrichtung eine relativ niedrige Biegesteifigkeit, in Querrichtung jedoch eine relativ hohe Biegesteifigkeit aufweisen, was die Übertragung von Antriebs- und Bremskräften sowie das Fahrverhalten, insbesondere beim Kurvenfahren, beeinträchtigt.Pneumatic vehicle tires with tread treads, the tread elements of which are provided with a large number of fine incisions, have proven themselves very well in recent years, particularly when used in winter driving conditions, either on snowy or icy surfaces. Such a vehicle tire is known for example from AT 390.915 B. The tread pattern of this pneumatic vehicle tire has a profile rib that runs around the center circumferential line of the profile and, to the side of this rib, two rows of blocks composed of tread blocks lined up in the circumferential direction. Both the central rib and the profile blocks in the rows of blocks are each provided with a number of fine incisions running continuously over the block width or the rib width. These fine incisions run essentially parallel to one another and are also essentially equally spaced from one another. The fine incisions are also oriented in the axial direction such that they enclose an angle of approximately 30 ° with the axial direction over a large part of their length. Tires with such a tread pattern generally have good grip properties. However, the pronounced alignment of the fine incisions in the axial direction means that the tread blocks have a relatively low bending stiffness in the circumferential direction, but a relatively high bending stiffness in the transverse direction, which impairs the transmission of drive and braking forces and the driving behavior, in particular when cornering.

Ein Laufstreifenprofil gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist aus der US 4312395 A bekannt. Dabei besitzt dieses Lauf Streifenprofil Blöcke, die als geschlossene Ringe mit einer mittleren Vertiefung gestaltet sind. Dieser Ring wird von strahlenförmig verlaufenden Feineinschnitten durchsetzt. Aus der JP 1-47603 A ist ein Laufstreifenprofil bekannt, bei dem auch von einer zentralen Vertiefung im Block Feineinschnitte ausgehen, deren erste Abschnitte ebenfalls etwa strahlenförmig verlaufen.A tread pattern according to the preamble of claim 1 is known from US 4312395 A. This barrel has strip profile blocks that are designed as closed rings with a central recess. This ring is interspersed with fine incisions running in a radial direction. A tread pattern is known from JP 1-47603 A, in which fine incisions also emanate from a central recess in the block, the first portions of which likewise run approximately in a radial manner.

Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, ein Laufstreifenprofil der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die Profilblöcke bei weiterhin guten Griffeigenschaften eine hohe Biegesteifigkeit, sowohl in Umfangs- als auch in Querrichtung, aufweisen, wobei auch eine Beeinflussung der Biegesteifigkeit in der einen oder der anderen Richtung möglich sein soll.The invention has now set itself the task of improving a tread pattern of the type mentioned so that the tread blocks with good grip properties have a high bending stiffness, both in the circumferential and transverse directions, with an influence on the bending stiffness in one or the other direction should be possible.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Feineinschnitte im Profilblock von einem massiven, von Strukturierungen freien Zentralbereich ausgehen.The object is achieved according to the invention in that the fine incisions in the profile block start from a massive central area free of structuring.

Durch die strahlenförmige Anordnung der Feineinschnitte im Profilblock kann weiterhin eine günstige, relativ hohe Feineinschnittdichte geschaffen werden, wobei aber durch den massiven Zentralbereich dem Profilblock sowohl in Umfangsrichtung als auch in Axialrichtung eine relativ hohe Biegesteifigkeit verliehen werden kann. Die strahlenförmige Anordnung schafft zudem Griffkanten, die sowohl bei Geradeausfahrt als auch beim Kurvenfahren gleichermaßen wirken, was beim Einsatz von Reifen mit solchen Profilblöcken unter winterlichen Fahrbedingungen von großem Vorteil ist.Due to the radial arrangement of the fine incisions in the profile block, a favorable, relatively high fine incision density can also be created, but the profile central block can be given a relatively high bending stiffness both in the circumferential direction and in the axial direction due to the solid central region. The radial arrangement also creates grip edges that work both when driving straight ahead and when cornering, which is a great advantage when using tires with such tread blocks under winter driving conditions.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weisen die Feineinschnitte in Draufsicht betrachtet, einen gerade, wellen- oder zick-fack-förmigen Verlauf auf. Gerade verlaufende Feineinschnitte sind vorzugsweise mit relativ hoher Dichte anordenbar, wellen- oder zick-zack-förmige Feineinschnitte stellen viele Griffkanten zur Verfügung.According to a further feature of the invention, the fine incisions, viewed in plan view, have a straight, undulating or zig-zag shape. Straight incisions can preferably be arranged with a relatively high density, wavy or zigzag-shaped incisions provide many grip edges.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung verlaufen die Feineinschnitte, in Draufsicht betrachtet, jeweils entlang einer bogenförmig gekrümmten Kurve, wobei insbesondere alle innerhalb eines Profilblockes verlaufenden Feineinschnitte in gleicher Richtung gebogen sind. Diese Ausgestaltung gstattet eine Einflußnahme auf die Biegesteifigkeit des Blockes in Umfangs- und in Querrichtung. Um ausreichend Griffkanten zur Verfügung zu stellen ist es ferner günstig, wenn die Anzahl der strahlenförmig im Profilblock verlaufenden Feineinschnitte mindestens 4, insbesondere zwischen 8 und 12, beträgt.In one embodiment of the invention, the fine incisions, viewed in plan view, each run along an arcuately curved curve, with in particular all fine incisions running within a profile block being bent in the same direction. This configuration allows the flexural rigidity of the block to be influenced in the circumferential and transverse directions. In order to provide sufficient grip edges, it is also expedient if the number of fine incisions radiating in the profile block is at least 4, in particular between 8 and 12.

Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung sind je zwei beidseitig des Zentralbereiches verlaufende Feineinschnitte durch je eine Gerade miteinander verbindbar, wobei sich diese Geraden im Flächenschwerpunkt des Profilblockes schneiden. Diese Ausführung ist für eine ausgewogene Biegesteifigkeit von Vorteil.In a preferred embodiment variant of the invention, two fine incisions running on both sides of the central area can be connected to one another by a straight line, these straight lines intersecting in the center of area of the profile block. This version is advantageous for a balanced bending stiffness.

Um möglichen Rißbildungen vorzubeugen ist es ferner günstig, wenn die Enden der Feineinschnitte im Zentralbereich des Profilblockes einen Mindestabstand von zwei Millimeter aufweisen.In order to prevent possible crack formation, it is also advantageous if the ends of the fine incisions in the central area of the profile block are at a minimum distance of two millimeters.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Feineinschnitte im Profilblock derart angeordnet und verteilt, daß die Summe sämtlicher in die Axialrichtung projezierbaren Längenkomponenten der Feineinschnitte mindestens dem 1,5-fachen, vorzugsweise dem 2 bis 3-fachen, der Summe sämtlicher in Umfangsrichtung projezierbaren Längenkomponenten entspricht. Solche Profilblöcke werden bevorzugt im Laufstreifenmittelbereich angeordnet, da dadurch dem Umstand Rechnung getragen werden kann, daß es für das Traktionsverhalten beim Beschleunigen und Bremsen günstig ist, wenn im Laufstreifenmittelbereich eine Querorientierung von Feineinschnitten überwiegt. 2In a further preferred embodiment of the invention, the fine incisions in the profile block are arranged and distributed such that the sum of all length components of the fine incisions projectable in the axial direction is at least 1.5 times, preferably 2 to 3 times, the sum of all projectable in the circumferential direction Corresponds to length components. Such tread blocks are preferably arranged in the central area of the tread, since this takes into account the fact that it is favorable for the traction behavior when accelerating and braking if a transverse orientation of fine incisions predominates in the central area of the tread. 2nd

AT 401 642 BAT 401 642 B

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die mehrere Ausführungsbeispiele darstellt, näher beschrieben. Dabei zeigen Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3 Draufsichten auf einen einzelnen Profilblock mit unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung und Fig. 4 schematisch die Draufsicht auf eine Teilabwicklung eines nach der Erfindung gestalteten Laufstreifenprofiles.Further features, advantages and details of the invention will now be described with reference to the drawing, which shows several embodiments. 1, 2 and 3 show top views of an individual tread block with different embodiments of the invention and FIG. 4 schematically shows the top view of a partial development of a tread pattern designed according to the invention.

Fig. 1 zeigt schematisch die Draufsicht auf einen Profilblock, wie er in Laufstreifenprofilen von Fahrzeugluftreifen enthalten sein kann. Derartige Profilblöcke haben oft die in Fig. 1 gezeigte zumindest im wesentlichen parallelogrammförmige Grundgestalt, können jedoch auch etwa rhombenförmig oder rechteckförmig gestaltet sein. Die tatsächliche Blockform ist für die vorliegende Erfindung nebensächlich und die gezeigte parallelogrammförmige Grundgestalt dient lediglich illustrativen Zwecken. Der Profilblock 1 besitzt Blockkanten 1a, 1'a und 1b, 1’b, wobei die Blockkanten 1b, 1'b in der Umfangsrichtung des Laufstreifenprofiles ausgerichtet sind und die Profilblockkanten 1a, 1’a gegenüber der Axialrichtung des Reifens unter einm spitzen Winkel geneigt sind. Der bodenberührende Bereich eines Laufstreifenprofiles kann sich nun, wie beispielsweise Fig. 4 zeigt, über den Reifenumfang aus vier Profilblockreihen zusammensetzen, wobei die Anzahl der Profilblöcke pro Blockreihe im allgemeinen zwischen 55 und 80 Blöcken gewählt wird. In Fig. 4 ist die Breite des Laufstreifens in der Bodenaufstandsfläche, die bei einem Reifen mit einer bestimmten Dimension unter normierten Bedingungen (Normluftdruck, Normlast, Reifen aufgebracht auf seiner Normfelge) ermittelt wird, mit B bezeichnet.Fig. 1 shows schematically the top view of a tread block as it can be contained in tread profiles of pneumatic vehicle tires. Such profile blocks often have the at least substantially parallelogram-shaped basic shape shown in FIG. 1, but can also be approximately rhomboidal or rectangular in shape. The actual block shape is irrelevant to the present invention and the parallelogram-shaped basic shape shown is only used for illustrative purposes. The tread block 1 has block edges 1a, 1'a and 1b, 1'b, the block edges 1b, 1'b being aligned in the circumferential direction of the tread pattern and the tread block edges 1a, 1'a being inclined at an acute angle with respect to the axial direction of the tire are. The area in contact with the ground of a tread pattern can, as shown for example in FIG. 4, be composed of four rows of tread blocks over the circumference of the tire, the number of tread blocks per row of blocks generally being chosen between 55 and 80 blocks. In Fig. 4, the width of the tread in the ground contact area, which is determined for a tire with a certain dimension under standardized conditions (standard air pressure, standard load, tire applied to its standard rim), is designated by B.

Wie Fig. 1 zeigt ist der Profilblock 1 mit einer Vielzahl von Feineinschnitten 2 versehen, die von einem Zentralbereich innerhalb des Profilblockes 1, der in diesem Ausführungsbeispiel dem Bereich des Flächenschwerpunktes entspricht, strahlenförmig bis zu den Profilblockkanten 1a, 1'a, 1b, 1'b verlaufen. Dabei sind je zwei Feineinschnitte 2a vorgesehen, die in Umfangsrichtung verlaufen, je zwei Feineinschnitte 2b, die zumindest im wesentlichen parallel zu den Profilblockkanten 1a, 1'a verlaufen und je zwei Feineinschnitte 2c, die jeweils im Blockquadranten zwischen einem in Umfangsrichtung verlaufenden Feineinschnitt 2a und einem parallel zur Profilblockkante 1a, 1'a verlaufenden Feineinschnitt 2b angeordnet sind. Dabei ist es günstig, wenn, wie dargestellt, keiner der Feineinschnitte 2a, 2b, 2c in eine Profilblockecke hineinverläuft, da dies unerwünschte Rißbildungen in diesen Bereichen während des Laufstreifenabriebes im Betrieb des Reifens zur Folge haben könnte. Aus diesem Grund ist es auch günstig, wenn die Feineinschnittenden im Zentralbereich des Profilblockes 1 einen gewissen Mindestabstand voneinander haben, der zwei Millimeter nicht unterschreiten sollte. Je zwei dieser Einschnitte 2a, 2b, 2c können mit einer Linie verbunden werden, so daß sich diese Linien im Flächenschwerpunkt des Profilblockes 1 schneiden. Im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ergibt die strahlenförmige Anordnung der Feineinschnitte bei 2a, 2b und 2c eine im wesentlichen gleichmäßige Verteilung der Feineinschnitte 2 im Profilblock 1.As shown in FIG. 1, the profile block 1 is provided with a large number of fine incisions 2, which radiate from a central area within the profile block 1, which corresponds to the area of the center of gravity in this exemplary embodiment, up to the profile block edges 1a, 1'a, 1b, 1 'b run. In each case, two fine incisions 2a are provided, which run in the circumferential direction, two fine incisions 2b, which run at least substantially parallel to the profile block edges 1a, 1'a, and two fine incisions 2c, each in the block quadrant between a circumferential fine incision 2a and a fine incision 2b running parallel to the profile block edge 1a, 1'a are arranged. It is advantageous if, as shown, none of the fine incisions 2a, 2b, 2c run into a tread block corner, since this could result in undesirable crack formation in these areas during tire tread abrasion. For this reason, it is also favorable if the fine incision ends in the central region of the profile block 1 are at a certain minimum distance from one another which should not be less than two millimeters. Two of these incisions 2a, 2b, 2c can be connected with a line, so that these lines intersect in the center of area of the profile block 1. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the radial arrangement of the fine incisions at 2a, 2b and 2c results in an essentially uniform distribution of the fine incisions 2 in the profile block 1.

Die Feineinschnitte 2a, 2b und 2c sind, in Draufsicht betrachtet, geradlinig gestaltet und werden in einer Breite von 0,3 bis maximal 1 mm, insbesondere in einer Breite zwischen 0,4 und 0,6 mm, gewählt. Die Feineinschnitte 2a, 2b, 2c weisen ferner eine Tiefe auf, die vorzugsweise mindestens 30 % der Dessintiefe entspricht. Die Feineinschnitte können jedoch stellenweise eine geringere Tiefe besitzen, was sich günstig auf die Profilblockstabilität auswirken kann. Ein Teil der Feineinschnitte 2 kann über den Zentralbereich miteinander verbunden werden, wobei dort die Feineinschnittiefe relativ gering, insbesondere £ 3 mm, gewählt werden sollte.When viewed in plan view, the fine incisions 2a, 2b and 2c are straight and are chosen in a width of 0.3 to a maximum of 1 mm, in particular in a width between 0.4 and 0.6 mm. The fine incisions 2a, 2b, 2c furthermore have a depth which preferably corresponds to at least 30% of the design depth. However, the fine incisions can have a smaller depth in places, which can have a favorable effect on the profile block stability. A part of the fine incisions 2 can be connected to one another via the central area, the depth of the fine incisions there should be chosen to be relatively small, in particular £ 3 mm.

Generell werden in einem Profilblock mindestens vier strahlenförmig verlaufende Feineinschnitte vorgesehen. Durch die Anordnung von insbesondere 8 bis 12 Feineinschnitten 2 im Profilblock 1 kann eine relativ hohe Feineinschnittdichte geschaffen werden, wobei der Profilblock 1 sowohl in Umfangsrichtung als auch in Axialrichtung eine relativ hohe Biegesteifigkeit aufweist. Gleichzeitig wird eine relativ hohe Anzahl von Griffkanten geschaffen, und zwar Griffkanten, die sowohl bei Geradeausfahrt als auch beim Kurvenfahren und seitlichen Lenkkräften wirken, was besonders für Reifen, die für den Einsatz unter winterlichen Fahrbedingungen geeignet sein sollen, von Vorteil ist.In general, at least four radial incisions are provided in a profile block. By arranging 8 to 12 fine cuts 2 in particular in the profile block 1, a relatively high density of fine cuts can be created, the profile block 1 having a relatively high bending rigidity both in the circumferential direction and in the axial direction. At the same time, a relatively high number of grip edges is created, namely grip edges which act both when driving straight ahead and when cornering and lateral steering forces, which is particularly advantageous for tires which are intended to be suitable for use in winter driving conditions.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsvariante eines Profilblockes 11, der von seiner Grundgestalt her dem Profilblock gemäß Fig. 1 entspricht, wobei die Feineinschnitte 12 eine strahlenförmige Anordnung besitzen, die jener der Fig. 1 entspricht, im Gegensatz zu Fig. 1 sind die Feineinschnitte 12, in Draufsicht betrachtet, zick-zack- oder wellenförmig gestaltet.FIG. 2 shows an embodiment variant of a profile block 11 which corresponds in its basic form to the profile block according to FIG. 1, the fine incisions 12 having a radial arrangement which corresponds to that of FIG. 1, in contrast to FIG. 1, the fine incisions 12 , viewed in plan view, zigzag or wavy design.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der die im Profilblock 21 strahlenförmig angeordneten Feineinschnitte 22 einen leicht gebogenen Verlauf aufweisen, wobei für alle Feineinschnitte 22 ein einheitlicher Verlauf gewählt wurde.FIG. 3 shows an embodiment in which the fine incisions 22 arranged radially in the profile block 21 have a slightly curved course, a uniform course being chosen for all fine incisions 22.

Aus Gründen der erwünschten Biegesteifigkeit des Profilblockes kann es günstig sein, das Ausgangszentrum der strahlenförmig verlaufenden Feineinschnitte nicht im Flächenschwerpunktsbereich des Profilblockes anzuordnen, sondern gegenüber diesem in Profilquerrichtung und/oder in Profilumfangsrichtung zu versetzen. 3For reasons of the desired bending stiffness of the profile block, it may be favorable not to arrange the starting center of the radially running fine incisions in the area of the center of gravity of the profile block, but to offset it in the transverse direction of the profile and / or in the circumferential direction of the profile. 3rd

Claims

ΑΤ 401 642 Β Fig. 4 shows a possible embodiment of a tread pattern with blocks with fine incisions arranged in a beam. In the illustrated embodiment, the tread pattern is designed as a so-called swept or direction-bound profile and is composed of four rows of blocks, each with at least substantially parallelogram-shaped tread blocks 32, 42, through their arrangement three straight and circumferential grooves 4 and, viewed across the tread width , lateral grooves 5 running essentially along a V are formed. The two rows of profile blocks running in the middle of the tread area have individual blocks 32 with radially arranged fine incisions 2 ’, which have a specific arrangement or distribution in the profile block 32. As in the exemplary embodiment according to FIG. 1, some of the fine incisions 2 'have both a component which can be projected in the axial direction and a component in the circumferential direction. The arrangement of the fine incisions 2 'in these profile blocks 32 is now such that the sum of all length components that can be projected in the axial direction is greater than the sum of all lengths projected in the circumferential direction. The sum of all length components of the fine incisions 2 ′ that can be projected in the axial direction is preferably at least 1.5 times the sum of all length components that can be projected in the circumferential direction, preferably 2 to 3 times. In this way, the fact can be taken into account that it is favorable for traction adhesion when accelerating and braking if a transverse orientation of fine incisions predominates in the central area of the tread. In the two rows of shoulder blocks, the profile blocks 42 with fine incisions 2 " provided, the arrangement of which corresponds to those shown in the profile block according to FIG. 1. The shoulder blocks therefore have a balanced stability, which has a favorable effect on the handling properties, for example on the steering behavior when cornering. Here too, the block bending stiffness can be further influenced by the targeted arrangement and length selection of the fine incisions. 1. Tread profile for a vehicle tire, in particular for use under winter driving conditions, with tread blocks, each of which is provided with a plurality of fine incisions radiating to the profile block edges, characterized in that the fine incisions (2, 2 ', 2 ";12; 22) in the profile block (1; 11; 21; 32) assume a massive central area free of structuring.

2. tread pattern according to claim 1, characterized in that the fine incisions (2, 2 ', 2 "), viewed in plan view, have a straight course.

3. tread pattern according to claim 1, characterized in that the fine incisions (12), viewed in plan view, have a wavy or zig-zag shape.

4. tread pattern according to claim 1, characterized in that the fine incisions (22), viewed in plan view, each run along an arcuately curved curve, in particular all fine incisions (22) extending within a profile block (21) are bent in the same direction.

5. tread pattern according to one of claims 1 to 4, characterized in that the number of fine incisions (2, 2 ', 2 ";12; 22) in the tread block (1; 11; 21; 32, 42) at least 4, in particular between 8 and 12.

6. tread pattern according to one of claims 1 to 5, characterized in that two fine incisions (2) opposite each other with respect to the central region of a tread block (1) can be connected to one another by a straight line, these straight lines having a common intersection in the center of the tread block (1 ) to have.

7. Run strip profile according to one of claims 1 to 6, characterized in that the ends of the fine incisions (2, 2 ', 2 ";12; 22) in the central region of the profile block (1; 11; 21; 32, 42) a mutual Have a minimum distance of two millimeters.

8. tread pattern according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sum of all the length components of the fine incisions (2 ') projectable in the axial direction is at least 1.5 times, preferably 2 to 3 times, the sum of all in the circumferential direction 4 AT 401 642 B corresponds to projectable length components. With 1 sheet of drawings 5